Устройство для вибрационного сверления Советский патент 1984 года по МПК B23B47/04 

Изобретение относится к области обр.аботки металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий. Известно устройство для вибрационного сверления, содержащее несущий инструмент щпиндель, снабженный вибратором, выполненным в виде установленных в корпусе колец, диаметр одного из которых переменен по толщине, и размещенных между кольцами шариков 1. Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности из-за отсутствия средств регулирования амплитуды колебаний щпинделя в зависимости от действующих на инструмент сил резания. Целью изобретения является расщирение технологических возможностей устройства путем регулирования амплитуды колебаний шпинделя в зависимости от действующих на инструмент сил резания. Эта цель достигается тем, что устройство для вибрационного сверления, содержащее несущий инструмент щпиндель, снабженный вибратором, выполненным в виде установленных в корпусе колец, диаметр одного из которых переменен по толщине, и размещенных между кольцами щариков, снабжено закрепленной на щпинделе и жестко связанной с одним из колец втулкой, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия с шариками, размещенной на упомянутой втулке гайкой, связанной с другим кольцом и размещенной между гайкой и корпусом упругой прокладкой. Причем поверхности колец, предназначенные для взаимодействия с щариками, выполнены коническими. На фиг. 1 представлено устройство для вибрационного сверления, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство для вибрационного сверления содержит пустотелый длинномерный щпиндель 1 с закрепленными на нем режущим инструментом 2 и направляющим элементом 3, втулку 4, которая жестко связана одним концом со щпинделем 1 посредством сварки и охватывающего наружную поверхность щпинделя 1 вибратора. Шпиндель х вибратором установлены на подающей каретке 5 станка. Вибратор выполнен в виде колец 6-8 с коническими поверхностями а, при этом на одной из поверхностей а выполуены участки занижения 6 относительно этой поверхности. Кольцо 6 жестко связано с торцем втулки 4, а кольцо. 8 установленное на щпинделе 1, сопряжено с торцем гайки 9, размещенной на втулке 10 вибратора. В кольцевой полости между щпинделем 1 и втулкой 10 на конических поверхностях а дорожек качения размещены шарики 11, которые также имеют возможность контактирования со втулкой 10. Шарики 11 на дорожках качения по окружности размеще-. ны с помощью упругих элементов сепаратора 12. Между торцем гайки 9 и корпусом 13 вибратора, в котором размещена втулка 10, установлена упругая мерная прокладка -14, с помощью которой можно выбирать зазоры и устанавливать натяг в сопряжениях щариков 11 с поверхностями контактирования колец б-8 и втулки 10. Перед обработкой отверстия необходимо произвести осевое сжатие втулки 4. Это осуществляется посредством прокладки 14 и гайки 9, которая воздействует непосредственно на кольца 6-8 и щарйки 11. При повороте гайки 9 щарйки 11 начинают взаи-i модействовать со втулкой 10 вибратора. Таким образом, усилие сжатия, осуществляемое с помощью гайки 9, передается втулке 4 и соответственно на передний конец со стоРОНЫ размещения режущего инструмента 2 и направляющего элемента 3 шпинделю I,тем самым передавая щпинделю 1 усилия растяжения. Устройство работает следующим образом. При включении подачи каретки 5 станка и вращении инструмента относительно обрабатываемой заготовки кольца 6 и 7 вращаются вместе со щпинделем 1, а шарики II,взаимодействующие с конической поверхностью а дорожек качения и внутренней поверхностью втулки 10 вибратора, обеспечивают возвратно-поступательное движение охватывающей щпиндель 1 втулке 4, соединенной с ним жестко со стороны режущего инструмента 2 и направляющего элемента 3. За счет приложенного к переднему концу щпинделя 1 усилия создаются продольные осевые перемещения закрепленного жестко на корпусе режущего инструмента 2. Эти УСИЛИЯ возможно создать в зависимости от конкретных действующих на операции сверления сил резания, как сжимающих щпиидель так и растягивающих его. Действующие в процессе сверления силы резания и усилия со стороны втулки 4 обеспечивают деформации, а соответственно и перемещения режущего инструмента 2. При прохождении щариками 11 участков зани; жения 6 относительно поверхностей а предварительный натяг (осевое сжатие) втулки 4 умеиьщается и соответственио изменяется суммарное усилие, действующее от сил резания и от осевого сжатия втулки 4, в.оледствие чего гщоисхрдит перемещение, режущего инструмента. Такин об разом, обе Лечивается осциллирующее движение режу4 1цего элемента относительна обрабатываемой) заготовкн с амплитудой колебаний, равноЩ осевой деформации инструмента, примени могр Hai операциях cjsejuieHHflглубоких OJcS верстий.

Переход шариков 11 с участков а дорожек качения на заниженные участки Ъ также обеспечивает вынужденные крутильные колебания переднего конца корпуса 1 инструмента, что оказывает положительное влияние на уменьшение крутильных автоколебаний самого инструмента, которые

практически всегда сопровождают процесс сверления глубоких отверстий.

Применение предложенного устройства позволит расширить технологические возможности путем регулирования амплитуды колебаний шпинделя в зависимости от действуюших на инструмент сил резания.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО СВЕРЛЕНИЯ, содержащее несущий инструмент шпиндель, снабженный вибратором, выполненным в виде установленных в корпусе колец, диаметр одного из которых переменен по толщине, и размещенных между кольцами щариков, отличающееся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей путем регулирования амплитуды колебаний шпинделя в зависимости от действующих на инструмент сил резания, оно снабжено закрепленной на щаинделе и жестко связанной с одним из колец втулкой, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия с щариками, размещенной на упомянутой втулке гайкой, связанной с другим, кольцом и размещенной между гайкой и корпусом упругой прокладкой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхности колец, предназначенные для взаимодействия с щариками, выполнены коническими.